CN103092370A - 一种压力式电容笔 - Google Patents

Abstract

一种压力式电容笔，包括笔身及置于笔身内的笔芯，所述笔身内设有两个导体块，所述笔芯设有一接触元件，其中所述接触元件设置在两个导体块之间，所述笔芯一部分凸露于所述笔身外形成笔尖。本发明压力式电容笔是一种在不实质接触触控设备时几乎对触控设备上电容不产生影响，而接触触控设备时又能对其电容造成明显改变的电容式触控笔。

Description

一种压力式电容笔

技术领域

本发明涉及一种在电容式触控屏上书写的电容笔，尤其是一种通过感应笔尖上的压力而产生不同使用效果的压力式电容笔。

背景技术

触控屏是当今社会最普遍的电子应用之一，现今市面上销售的手机、平板电脑、游戏机、笔记本电脑等都普遍采用了触控屏设备，近来广受消费者喜爱的电容式触控屏更是应用广泛。电容式触控屏不仅能胜任日常和娱乐的应用，并已经渗入到了教育、商务、医疗等各大应用领域，随之而来的配合电容式触控屏的电容笔更是让触控屏如虎添翼。

电容笔的日渐普及为触摸屏上的点击和书写提供了更多的方便，并且可以实现更加精细的点击操作，因为电容笔的笔尖直径可达毫米级。然而，当今主流电容笔的工作原理中包含给电容笔施加驱动电压的步骤，由于电容笔被一个较高的电压所驱动，不可避免的会在距离触控屏较近时对触控屏产生信号干扰，甚至于导致触控屏错误的侦测到本来不存在的接触操作。

为了解决上述问题，需要为广大用户提供一种新的压力式电容笔。

发明内容

本发明实际所要解决的技术问题是提供一种在不实质接触触控设备时几乎对触控设备上电容不产生影响，而接触触控设备时又能对其电容造成明显改变的电容式触控笔。

  为了实现本发明的上述目的，本发明提供一种压力式电容笔，包括笔身及置于笔身内的笔芯，所述笔芯一部分凸露于所述笔身外形成笔尖，所述笔身内设有两个导体块，所述笔芯设有一接触元件，其中所述接触元件设置在两个导体块之间。

本发明所述的压力式电容笔，结构简单，效果明显，在接触触控屏进行点击或书写操作时能被明显的侦测到，而在未实质接触触控屏时，几乎不对触控屏上的电容产生任何干扰。

附图说明

图1是本发明压力式电容笔的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。参考附图1，所述压力式电容笔包括笔身1和笔芯2两大部分，所述笔身1一般呈圆筒形，在优选的实施例中，所述笔身1采用绝缘材料（如塑料）制成，至少有一端开口，笔身内部设有两个导体块11和12，导体块11和12呈圆盘状，四周与塑料笔身连接，中间有孔；此外，所述导体块11和12分别对应连接着两根导线13和14，所述导线13和14从所述笔身1中穿出。所述笔身内还可设有一阻挡元件24，其与所述笔身1相连接，不可分离或移动。所述笔芯2置于所述笔身1内部，有一部分所述笔芯2从所述笔身开口端伸出，并凸露于笔身之外形成笔尖21。在优选的实施例中，所述笔芯2采用铜质，可以发挥其导体的作用，并且从所述导体块11和12中间的小孔穿过；然而应避免所述笔芯2和所述导体块11或12接触，故而所述小孔直径要略大于所述笔芯2的直径；可以采取将所述笔芯2外周包裹上绝缘层或者是在小孔内部边缘作绝缘处理的办法来避免两者导通。所述笔芯2上还设有一个接触元件22，所述接触元件22与所述笔芯2一体成型，其位置处在所述笔身1内部所述两个导体块11和12之间。

所述笔身1中的两个导体块11和12与所述笔尖21之间的距离不等，这也保证了在所述导体块11和12之间有一定的空间。当所述压力式电容笔处于竖直或者倾斜的状态下，由于重力的作用，所述笔尖21将最大程度的从所述笔身1的开口端伸出，此时所述接触元件22会接触到所述导体块11，所述导体块11将阻碍其更进一步伸出并与之保持接触；当使用时，笔尖21接触并抵住被操作的触控设备，并受到沿笔身方向指向所述阻挡元件24的反作用力，所述笔芯2会朝向所述阻挡元件24运动，直到所述接触元件22在所述导体块12阻挡下停止并与其保持接触；在这个过程中，所述笔尖21伸出所述笔身开口端的长度也会随着压力的存在与否而改变，为了保证书写效果，当所述接触元件22接触所述导体块12时，必须保证还有一部分的笔尖21伸出于所述笔身开口端。当不需要使用时，所述笔尖21离开所述被操作的触控设备，由于重力的作用，所述笔芯又沿朝向所述开口端的方向运动直到所述接触元件22被所述导体块11阻挡并与其保持接触，至此，完成整个使用的过程。由于所述笔芯2一般由金属材料制成，其在压力之下形变较少，因而在所述笔身的末端与笔芯2的尾端之间必存在一定的空间，以供笔芯2来回运动。

所述导体块12与阻挡元件14之间设置一个弹性元件23，以储存一部分弹性势能并保证当所述笔尖21离开所述触控设备时，所述笔芯2能有足够的能量朝所述笔身开口端运动直到所述接触元件22被所述导体块11阻止并与其保持接触。所述弹性元件23可以是一个弹簧或者是由橡胶等弹性材料制成的弹性介质。所述弹性元件23需要配合所述阻挡元件24使用。

所述弹性元件23可以设置于所述笔身1中或者笔芯2上，当所述弹性元件23设置于笔芯2上时，所述笔尖21受力时导致所述笔芯2带动所述弹性元件23朝所述阻挡元件24方向运动，需要确保当所述接触元件22与所述导体块12接触并停止运动时，所述弹性元件23已经接触并抵住了所述阻挡元件24；此时所述弹性元件23被压缩，并给所述笔芯2提供沿着笔芯方向并指向笔尖21的反作用力；同理，若所述弹性元件23设置于所述笔身1中，此时所述弹性元件23与所述阻挡元件24连接，当所述笔芯2受力运动的过程中，所述笔芯2的尾端接触并压缩所述弹性元件23，以储存弹性势能。

为了保证在未书写的状态下，所述接触元件22能和所述导体块11紧密接触，可以预设弹性元件23在此时已经有一定的储能，即所述弹性元件23已经在所述笔芯2和所述阻挡层24的共同作用下有一定的初始压缩量。使用时，所述笔尖21接触并抵住被操作的触控设备，此时所述弹性元件23被进一步压缩，其中储存了足够的弹性势能，一旦所述笔尖21离开所述被操作的触控设备，所述弹性元件23立即使所述笔芯2朝伸出所述笔身开口端的方向运动，直到所述接触元件22被所述导体块11阻挡。需要指出，当所述接触元件22与所述导体块11接触的状态下，所述弹性元件23可以处于自由或压缩状态，也即此时所述弹性元件23中的弹性势能并不一定已经完全释放，可以通过设计所述弹性元件23的自由长度（不被压缩时的长度）来控制当所述接触元件22被所述导体块11阻挡时所述弹性元件23中的弹性势能释放情况，此时所述弹性元件23仍有一部分压缩量，因而可以使所述接触元件22与所述导体块11更为紧密的接触；然而如若所述弹性元件23在所述接触元件22接触到所述导体块11之前已完全释放弹性势能，所述弹性元件23则不会被拉伸，所述笔芯2在重力或者惯性的作用下保持运动状态直到所述导体块11阻挡所述接触元件22为止。

本发明压力式电容笔还配合一个信号源（未图示）使用，两者之间依靠所述导线13、14连接，所述信号源为所述压力式电容笔提供信号。所述信号源可以提供至少两种不同的信号，在优选的实施例中，信号源提供接地信号和正负6v的方波信号作为驱动电压信号，具体的来说与所述导线13连接的一端提供接地信号，而与所述导线14连接的一端提供正负6v的方波信号，在此情况下，所述两个导体块11和12必须保证不能导通。当所述接触元件22与所述导体块11接触时，所述笔尖21、笔芯2、接触元件22、导体块11、导线13之间相互导通，于是所述笔尖21接地，不会对触控设备产生影响；当使用时，使用者将所述压力式电容笔抵住被操作的触控设备，此时所述接触元件22在压力之下与所述导体块12接触，所述笔尖21、笔芯2、接触元件22、导体块12、导线14之间相互导通，所述笔尖21处也将是正负6v的驱动电压信号，其可对被操作的触控设备的电容产生影响，从而使得所述被操作的触控设备侦测到所述压力式电容笔的接触位置。

本发明所述的压力式电容笔，结构简单，效果明显，在接触触控屏进行点击或书写操作时能被明显的侦测到，而在未实质接触触控屏时，几乎不对触控屏上的电容产生任何干扰。

Claims (10)

1.一种压力式电容笔，包括笔身及置于笔身内的笔芯，所述笔芯一部分凸露于所述笔身外形成笔尖，其特征在于，所述笔身内设有两个导体块，所述笔芯设有一接触元件，其中所述接触元件设置在两个导体块之间。

2.如权利要求1所述的压力式电容笔，其特征在于：所述压力式电容笔中设有一弹性元件。

3.如权利要求2所述的压力式电容笔，其特征在于：所述弹性元件是弹簧或者由软橡胶等弹性材料制成的元件。

4.如权利要求1所述的压力式电容笔，其特征在于：所述笔身中还设有一个阻挡元件。

5.如权利要求1所述的压力式电容笔，其特征在于：所述导体块呈圆盘状，中间有小孔。

6.如权利要求5所述的压力式电容笔，其特征在于：所述小孔直径应大于所述笔芯的直径。

7.如权利要求6所述的压力式电容笔，其特征在于：所述小孔的内表面或是所述笔芯的外表面布设有绝缘材料。

8.如权利要求1所述的压力式电容笔，其特征在于：所述导体块四周与所述笔身内壁紧密接触。

9.如权利要求1所述的压力式电容笔，其特征在于：所述笔身中的两个导体块与所述笔尖之间的距离不等。

10.如权利要求1所述的压力式电容笔，其特征在于：所述两个导体块各自连接一根从笔身中穿出的导线。

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